Период работ: 15 июля — 6 сентября 2026 г.
Начальник экспедиции: С.Г. Сколотнев.
Капитан судна: А.А. Рядьков.
Район работ: Северная и Центральная Атлантика.
Научный состав: 17 человека.
Экспедиция проводится по темам и проектам
Госзадание FMMG-2022-0003 «Мезомасштабные структуры океанического дна: строение, состав, происхождение, рудообразование» (рук. д.г.-м.н. А.А. Пейве, ГИН РАН);Госзадание № FMMG-2023-0005 «Влияние глубинного строения мантии на тектонику, морфологию структур дна и опасные геологические процессы в глубоководных и шельфовых акваториях Мирового океана» (рук. д.г.-м.н. С.Ю. Соколов, ГИН РАН);
Госзадание № FMWE- 2024-0019 «Геоморфология, геофизика и биогеохимия морского дна с учетом особенностей литосферы арктического бассейна, переходной зоны от Тихого океана к Евразии, отдельных районов Атлантического и Индийского океанов, морей России» (рук. д.г.н. С.Л. Никифоров, ИО РАН);
Госзадание № FMMG-2023-0008 «Влияние глобальных биосферных событий и региональных геологических факторов на седиментогенез, постседиментационные преобразования и формирование полезных ископаемых в палеогеографически различных осадочных бассейнах» (рук. к.г.-м.н. Е.В. Щепетова, ГИН РАН);
Проект РНФ № 24-17-00097 «Атлантико-Арктическая рифтовая система: сегментация, эволюция, структурообразование и современная геодинамика» (рук. д.г.-м.н. С.Ю. Соколов, ГИН РАН);
Проект РНФ № 25-17-00058 «Внутриплитные тектоно-магматические явления в Северной Атлантике и связанные с ними процессы структурообразования океанического дна, вулканизма, гидротермального метаморфизма, осадконакопления и рудогенеза» (рук. д.г.-м.н. С.Г. Сколотнев, ГИН РАН).
Цели и задачи экспедиции
1. Комплексные геолого-геофизические исследования для получения новых данных о тектонических, магматических, осадочных и гидротермально-метаморфических процессах, происходящих и происходивших во внутриплитных условиях на флангах Срединно-Атлантического хребта в Северной и Центральной Атлантике и их влиянии на структурообразование и магматизм в осевой зоне спрединга и в трансформных разломах.
2. Акустические и батиметрические исследования внутриплитного пространства восточного фланга САХ в Северной Атлантике для изучения процессов дегазация коры.
Задачи экспедиции:
1. Собрать коллекцию базальтов с южного фланга трога Кинг из района мезоструктурного кластера Крамб, чтобы по результатам их химико-аналитических исследований выяснить многообразие условий плавления базальтовых расплавов во внутриплитных океанических обстановках, масштабы, характер и природу мантийной гетерогенности этого района Атлантики.
2. В ходе опробования получить, описать и типизировать коллекцию вулканических пород из северо-западной и северной частей системы гор Грейт Метеор — Атлантис, по результатам последующих химико-аналитических исследований которых выяснить закономерности пространственных вариаций состава океанической коры в пределах мезоструктурного кластера Грейт Метеор — Атлантис, условия плавления различных геохимических типов вулканитов, масштабы, характер и природу мантийной гетерогенности и роль процессов спредингового и плюмового плавления мантии в процессе аккреции коры в этом районе океана.
3. Собрать необходимое количество вулканических пород из разных участков системы гор Грейт Метеор — Атлантис, чтобы при соответствующей их обработке определить возраст вулканизма и установить имеются ли его закономерные пространственные изменения.
4. По результатам опробования сформировать, описать и типизировать представительную коллекцию осадочных пород для их литолого-фациального и микропалеонтологического анализа с целью выяснения времени, условий и механизмов осадконакопления в вулканически активной области океанического дна на площади современной системы гор Грейт Метеор – Атлантис.
5. В ходе драгирования получить представительную коллекцию железо-марганцевых образований, чтобы при последующем соответствующем их изучении оценить масштабы и химическую специализацию железо-марганцевого рудогенеза в районе современной системы гор Грейт Метеор – Атлантис.
6. Осуществить батиметрическую съемку сплошного покрытия северной части субмеридиональной ветви гор Грейт Метеор — Атлантис, по результатам которой построить батиметрическую карту среднего масштаба, на базе которой охарактеризовать рельеф дна и провести морфоструктурное районирование изученной площади с выходом на природу и последовательность геоморфологических, тектонических и вулканических процессов, действовавших во внутриплитных условиях и в осевой зоне спрединга.
7. Одновременно с батиметрической съемкой и батиметрическим профилированием дна между разными полигонами детальных работ за пределами экономических зон произвести сонарной модой эхолота SeaBat 7150 запись акустических сигналов от поверхности дна и от отражающих поверхностей в водной толще, возникающих в силу проникновения в нее флюидов из дегазирующих участков дна.
8. Осуществить гидромагнитную съемку северной части субмеридиональной ветви гор Грейт Метеор — Атлантис, по результатам которой построить карту аномального магнитного поля, на базе которой идентифицировать линейные магнитные аномалии, создать геолого-геофизические модели источников иных магнитных аномалий.
9. Осуществить гидромагнитную съемку трансформного разлома Глория и его окрестностей, по результатам которой построить уточненную карту аномального магнитного поля, на базе которой идентифицировать линейные магнитные аномалии, создать геолого-геофизические модели источников иных магнитных аномалий.
10. Изучить мощность и строение осадочного чехла трогов Кинг, впадин Пик. Фрин и других впадин и депрессий мезоструктурного кластера Кинг для выяснения механизмов их погружения и выявления неотектонических деформаций, преобразовавших структуру осадочного чехла.
11. Изучить мощность и строение осадочного чехла на межвулканических пространствах группы гор Грейт Метеор – Атлантис для выяснения механизмов и истории формирования двухъярусного цоколя данного вулканического кластера.
12. Собрать материал о пространственном положении зон дегазации в трогах трансформных разломов на восточном фланге САХ в Северной Атлантике, связать их с глубинным реологическим состоянием и системами макротрещиноватости; изучить флюидонасыщенность осадочного чехла и опасные явления, связанные с миграцией газов.
Основные научные результаты:
1. Опробование мезоструктурного кластера Крамб на полигоне Кинг показало, что образующие его горы являются вулканами, сложенными афировыми и порфировыми базальтами. Все полученные базальты входят в состав разноразмерных брекчий, состоящих из обломков базальтов, сцементированных карбонатным пелагическим материалом.
2. Опробование мелких округлых в плане конусовидных морфоструктур, в большом количестве усеявших на разных глубинных уровнях межвулканические пространства в северо-западной ветви системы гор Грейт Метеор – Атлантис (полигон Атлантис 1), подтвердило их вулканическую природу. Опробованные на их склонах отложения грязекаменных потоков сложены обломками базальтов, которыми, очевидно, и сформированы эти мелкие вулканы.
3. Вершины этих мелких вулканов венчаются известняками, которые в зависимости от глубины положения вулканов имеют разный фациальный облик. На более глубоко сидящих постройках на поверхности плато это пелагические известняки. На более высоко находящихся структурах, расположенных на пьедестале крупных гор, это сцементированный фораминиферовым песком крупнообломочный ракушняк. Последнее обстоятельство свидетельствует о том, что во время формирования данные мелкие вулканы располагались вблизи поверхностного уровня моря или даже возвышались над ним.
4. В соответствии с данными непрерывного сейсмического профилирования верхнее и нижнее плато северо-западной ветви системы гор Грейт Метеор – Атлантис (полигон Атлантис-1) покрыты осадочным чехлом, который на краях плато ограничен узкими остроконечными горами, большая часть которых погребена осадками. Опробование показало, что эти морфоструктуры являются вулканами, сложенными базальтами. На их склонах также развиты брекчии, сложенные обломками базальтов – продукты грязекаменных потоков. В верхней части склона плато встречены пелагические известняки, которые либо покрывают склоны частично захороненных вулканов, либо представляют разрез осадочного чехла, перекрывающего плато.
5. Установлено, что пьедестал, на котором нарастают крупные вулканы типа горы Атлантис, также сложен базальтами.
6. Две горы, в том числе, гора Тиро, опробованные в северной части субмеридиональной ветви системы гор Грейт Метеор – Атлантис (полигон Атлантис-2), представляют собой древние вулканы, сложенные базальтами, склоны которых покрыты плотными пелагическими известняками.
7. На основе площадной батиметричеcкой съемки в пределах полигона Атлантис-2 были выделены три морфоструктурные провинции: провинция фланговых структур САХ, провинция нижнего плато и провинция верхнего плато.
8. В провинции фланговых структур выделяются два высотных уровнях, отличающиеся морфологическими особенностями: в пределах верхнего уровня гряды объединены в массивные субширотные хребты, на нижнем уровне — в субширотные цепочки.
9. Нижнее плато ограничено от провинции фланговых частей САХ хребтами, заложенными по дискордантным зонам, с поверхности оно сложено осадочными породами, которые по данным профилографа дешифрируются как тело с потерей когерентности отражения и интерпретируется нами как оползневое.
10. Верхнее плато имеет ярко выраженные признаки тектонического происхождения. На большей площади полигона оно осложнено крупными горными массивами тектонической и вулканической природы.
11. Углубленная часть верхнего плато, где сформирована сеть каналов, маркирует крупное понижение акустического фундамента (предположительно, погребенный грабен).
12. На горе Тиро зафиксированы три импульса вулканической активизации, приведшие к формированию: а) щитового вулкана, б) крупного конусовидного вулкана, надстраивающего щит, и в) небольших вулканов, осложняющих оба уровня.
13. Выделено четыре генеральных направления разломов, формирующих морфотектонический каркас района полигона Атлантис-2 и во многом предопределивших плановый морфоструктурный рисунок и фокусировку магматизма.
14. Простирания этой разломной сети обусловлены ее приуроченностью к:
- исходным спрединговым структурам (азимут 178˚),
- ортогональным им трансформным разломам (азимут 90˚),
- дискордантной зоне север-северо-западного простирания (азимут 62˚).
Четвёртое направление (по азимуту 165˚) сформировано, по-видимому, ортогонально к дискордантной зоне и является наиболее поздним, на что указывает наличие грабена на вершинной поверхности г. Тиро.
15. Осадочный чехол в районе трога Кинг сформирован на океаническом фундаменте, подверженном тектоническим движениям и деформациям, приводящим к формированию пар асимметричных поднятий и впадин с повышенной мощностью осадочного чехла. Сейсмичность и геофизические поля указывают на современную активизацию района и наличие крупных плотностных неоднородностей в коре и верхней мантии, связанных с наложенным магматизмом, около которых сфокусированы зоны разрядки тектонических напряжений. Неоднородный и подвижный фундамент является субстратом, на котором накапливается слабоконсолидированный осадочный чехол, формируемый фоновым осаждением материала с низкой скоростью и материалом, приносимым донными течениями. На поднятиях повсеместно наблюдаются деформации осадочного чехла и структуры протыкания. Во впадинах наблюдаются зоны потери когерентности сигнала, которые могут быть связаны как с дегазацией, так и с наличием обломочных потоков. Дегазация может быть следствием процессов серпентинизации пород верхней мантии, происходящей при образование в режиме растяжения сети разломов, признаки которых имеют место в троге Кинг.
16. Во впадине Фрин часть рефлекторов, являющихся флюидоупорами, имеют нарушения непрерывности, по которым идет просачивание флюида вверх по разрезу и формирование аномалий акустической записи с вертикальным осветлением (трубы).
17. Во впадине Фрин преобладает терригенное осадконакопление, которое реализуется при прохождении через неё донных течений. Слабый акустический контраст и низкий гипсометрический уровень дна в соседней впадине Пик указывает на её изолированность от системы течений и преимущественно фоновое пелагическое осадконакопление.
18. На всем протяжении трога Кинг прослеживаются медианные хребты, протыкающие осадочный чехол.
19. Осадочный чехол в северо-западной и северной частях системы гор Грейт Метеор – Атлантис (полигон Атлантис) разбит разломными нарушениями взбросовой кинематики без деструкции стратифицированного разреза. Под осадочным чехлом видно высокоамплитудное отражение от выровненного фундамента, отличающегося от грядового рельефа фундамента спрединговой природы, что встречается при локальных проявлениях высокопродуктивного магматизма. Также наблюдаются протрузии, деформирующие осадки структурами протыкания.
20. К склонам вулканических построек в пределах полигона Атлантис примыкают оползневые тела с потерей когерентности. Непосредственно к горам примыкают зоны, в которых когерентность сопровождается мутностью – областью перехода сигнала в нефазированную форму из-за присутствия плотных рассеивателей сейсмических волн вулканического происхождения.
21. Вдольосевое акустическое профилирование вдоль трога Кинг показало, что переходы между различными батиметрическими уровнями впадин, образующих трог, сопровождаются потерей когерентности рефлекторов и присутствием оползневых тел. При этом характер осадконакопления может значительно отличаться на разных батиметрических уровнях, что обусловлено, по-видимому, разной интенсивностью придонных течений, протекающих вдоль оси трога.
22. На полигоне Атлантис в сравнении с полигонами Кинг и Глория, характерно гораздо большее количество оползневых тел. Часто оползневые тела наблюдаются вблизи разрывных нарушений или структур протыкания, что позволяет утверждать значительную роль тектонического фактора в их образовании.
23. На полигоне Атлантис-1 в пределах нижнего плато сформировалась система придонных течений, сходящих по распадкам, что выражается в появлении акустически прозрачных горизонтов, интерпретируемых как мутьевые потоки. В центральных частях локальных депрессий при уменьшении интенсивности мутьевых потоков формируются дрифты и связанные с ними прибортовые рвы.
24. На полигоне Атлантис-2 каждая морфоструктурная провинция характеризуется отдельными тектоно-седиментационными системами. На верхнем уровне наблюдается наименьший уровень тектонической активности и преобладает стратифицированный разрез с практически полным отсутствием оползневых тел. На среднем батиметрическом уровне стратифицированный разрез присутствует лишь фрагментарно, тогда как большая часть поверхности перекрыта оползневым телом. Вероятным источником сноса материала является уступ, отделяющий верхний батиметрический уровень от среднего. На нижнем батиметрическом уровне также прослеживается стратифицированная толща, включающая отдельные оползневые тела и их группы. Мощность этой толщи почти в 1,5 раза больше в сравнении с верхним батиметрическим уровнем, что указывает на большие скорости осадконакопления.
25. В пределах нижнего и среднего батиметрического уровней в ряде мест наблюдаются зоны вертикальной акустической мутности, а также звукорассеивающие объекты в водной толще, которые, вероятно, являются проявлениями дегазации.
26. По результатам проведения детального акустического профилирования на 3-х микрополигонах в пределах полигона Кинг выделяется три основных направления разломной сети. При этом разломы северо-восточных и северо-западных румбов, по-видимому, сформированы региональным полем напряжений с субмеридиональным сжатием. Третье направление, отличающееся на каждом полигоне, вероятно, связано с локальными разломными зонами. Несовпадение средних амплитуд и глубин разрывов на всех полигонах может указывать на изменение простирания главных осей напряжений на четвертичном этапе развития структур.
27. Получены новые данные по магнитным аномалиям в различных областях Северной и Центральной Атлантики. Подтверждено положение линейных магнитных аномалий С33 и С34 в районе Азоро-Бискайского поднятия. Существенно дополнены и детализированы данные о магнитных аномалиях в районе трога Кинг.
28. На полигоне Атлантис-2 геомагнитная съемка подтвердила вулканическую природу горы Тиро. Также к юго-западу от горы Тиро выявлен ряд интенсивных магнитных аномалий, не связанных с какими-либо морфоструктурами дна и, очевидно, имеющих глубинный источник.
29. В районе разлома Глория (Азоро-Гибралтарская зона разломов) выявлена необычная структура линейных магнитных аномалий, возможно, отражающая неизвестные ранее особенности геологического строения обширного участка Африканской плиты, примыкающего к нему с юга.
Список организаций, участвующих в экспедиции:
1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Геологический институт Российской академии наук.
2. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук.